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果酒是通过水果原汁乙醇发酵而制成的，它以其低酒度、高营养、好口感的特点深受人们的喜爱。在果酒酿造过程中，低温发酵不仅有利于水果自身营养成分的保留，还可以促使酯类等香气成分的生成。然而，酵母在低温下很难保持较高的发酵性能。本实验室拥有一株抗冻酵母Saccharomyces cerevisiae AFY-1。本文旨在运用固定化技术进一步提高抗冻酵母AFY-1对温度的发酵稳定性，揭示固定化抗冻酵母AFY-1在低温果酒酿造中有应用的可能性。主要研究结果如下: 本研究第一部分在不同海藻酸钠浓度、氯化钙浓度和固化时间条件下制备固定化抗冻酵母AFY-1，并在一定条件下进行固定化酵母AFY-1的乙醇发酵，分析了发酵能力与酵母生长、凝胶颗粒通透性之间的关系，然后通过响应面实验优化了固定化条件。结果表明:(1)乙醇收率随凝胶颗粒通透性的增加呈线性增加，而酵母生长与固定化条件无关，基本保持不变。(2)当固定化条件为海藻酸钠质量浓度1.45％、氯化钙质量浓度17.45％、固化时间1.09 h时，固定化酵母的乙醇收率可达24.1％，高于游离酵母的20.9％。(3)固定化酵母的生长能力明显强于游离酵母。在固定化酵母的乙醇发酵中，每个三角瓶内（含50mL培养基）的总细胞数从5.0×108个增加到大约1.3×109个，而在游离酵母的乙醇发酵中，每个三角瓶内的总细胞数从5.0×108个仅增加到7.5×108个。 本研究第二部分比较了游离和固定化抗冻酵母AFY-1、游离和固定化原始酵母对糖、乙醇、酸、温度的发酵稳定性，讨论了固定化抗冻酵母AFY-1的重复使用稳定性。结果表明:(1)在不同发酵条件下，抗冻酵母的发酵能力优于原始酵母。固定化可以进一步提高抗冻酵母的发酵能力、及其对糖和温度的发酵稳定性。(2)固定化抗冻酵母在普通培养基中使用1～5次，最终乙醇收率和糖浓度分别在21.5％、30.2g/L基本不变;在高糖高酸培养基中第1次使用时最终乙醇收率和糖浓度分别为20.3％、90.3g/L，第5次使用时最终乙醇收率和糖浓度分别为15.3％、185.0g/L。(3)在高糖高酸培养基中，随着重复使用次数的增加，固定化抗冻酵母AFY-1的平均发酵速度和总细胞数均呈下降趋势。平均发酵速度和总细胞数之间存在相关性。 本研究第三部分分别采用游离抗冻酵母AFY-1、固定化抗冻酵母AFY-1和市售果酒酵母在10、30℃条件下进行苹果酒发酵试验，测定了苹果酒的营养和香气成分。结果表明:(1)从苹果酒的挥发性成分中鉴定出酯类、醇类和酸类、醛类、烷烃类共38种成分。苹果酒的香气成分有:酯类成分21种，醇类成分8种，酸类成分2种，醛类成分3种。酯类和醇类是苹果酒中的主要香气成分。与苹果汁相比，固定化抗冻酵母10℃发酵苹果酒的香气成分种类增加了21种，香气相对含量增加了450.1％，抗坏血酸浓度减少了8.6 mg/L。(2)与固定化抗冻酵母30℃发酵苹果酒相比，固定化抗冻酵母10℃发酵苹果酒的香气成分种类不变，香气相对含量减少了50.2％，抗坏血酸浓度增加了8.1 mg/L。香气成分中，酯类相对含量增加了36.4％，醇、酸类相对含量分别减少了79.3％、5.2％，醛类相对含量基本不变。主要酯类和醇类成分的浓度分别增加了4.92 mg/L、降低了34.74 mg/L。(3)与游离抗冻酵母10℃发酵苹果酒相比，固定化抗冻酵母10℃发酵苹果酒的香气成分种类没有变化，香气相对含量增加了44.6％，抗坏血酸浓度没有变化。香气成分中，酯、醇类相对含量分别增加了27.2％、20.4％，酸、醛类相对含量分别减少了1.8％、1.2％。主要酯类和醇类成分的浓度分别增加了3.53 mg/L和28.26 mg/L。 本研究成果为酵母性能改善及高品质果酒生产提供了有用信息。